Bagaimana kembali ke bulan dalam waktu empat tahun

Bagian tiga dalam seri eksklusif, lima bagian yang menyelidiki bagaimana Amerika bisa menempatkan pria di bulan.

Bagaimana jika saya memberi tahu Anda bahwa ada cara yang relatif mudah untuk mendapatkan orang Amerika kembali ke bulan?

Membangun program untuk membawa orang kembali ke bulan mengambil infrastruktur dan usaha-tetapi kombinasi pengetahuan NASA dan perusahaan swasta dapat memungkinkan dalam beberapa tahun ke depan.

NASA telah membuat kemajuan yang signifikan pada Orion, kapsul seperti era Apollo yang dibawa manusia ke bulan di tahun 60-an dan 70-an. Masih memiliki cara untuk pergi, tetapi dengan pembiayaan yang tepat, penerbangan layak dalam tiga atau empat tahun ke depan.

Rintangan terbesar adalah kurangnya roket, kendaraan peluncuran yang sangat berat, untuk mengangkatnya dari planet ini. NASA sedang mengerjakan satu, yang disebut Space Launch System, tetapi agensi dibatasi oleh anggarannya dan kemungkinan terbang dalam jangka waktu ramping.

Seri Khusus: Kembali ke Bulan

Senin: Saatnya kembali

Ini akan benar -benar luar biasa, dan tonggak sejarah yang hebat dalam sejarah manusia.

Selasa: China’s Moon Rover A Wake -Up Call

Mengapa AS tidak harus terus memimpin dalam eksplorasi ruang angkasa?

Rabu: kembali ke bulan selama empat tahun

Bagaimana jika saya memberi tahu Anda bahwa ada cara mudah untuk mendapatkan orang Amerika kembali ke bulan?

Kamis: Bagaimana Amerika Dapat Memimpin Dunia Kembali

China dapat memilih untuk bersaing atau bergabung dengan kami.

Jumat: Mengapa saat ini untuk pangkalan bulan?

AS harus memimpin dunia untuk memungkinkan orang untuk melanggar ikatan yang kita pertahankan di bumi kita.

Tetapi ada solusi sementara: SpaceX’s Falcon Heavy, yang akan memiliki penerbangan pertama tahun ini dan diduga memulai hingga 53 metrik ton di orbit. Ini adalah peningkatan besar dalam kendaraan saat ini seperti Delta Heavy, yang dapat membawa 23 ton, dan Ariane 5, yang dapat mengangkut 21. Ditambah biaya yang diiklankan Falcon Heavy adalah $ 150 juta atau kurang, yang sangat murah seperti kendaraan ruang angkasa.

Para ilmuwan dan insinyur di tahun 60 -an dan 70 -an yang mengirim Neil Armstrong, Buzz Aldrin dan 10 lainnya ke bulan tidak memiliki siapa pun untuk disalin atau dipelajari saat melakukan pencapaian yang luar biasa ini. Mereka menggunakan roket tunggal besar yang disebut Saturnus untuk membawa kapsul Apollo dan kemudian mengendarainya ke bulan. Falcon Heavy tidak dapat meluncurkan orang dalam satu misi ke bulan seperti yang dilakukan NASA di masa Apollo, tetapi dapat dengan mudah membawa astronot, Moonlanders dan Stooters dalam kurang dari lima misi.

Ini akan membutuhkan fase ketiga atau ‘fase injeksi bulan’ untuk mengendarai kendaraan dan astronot ke bulan.

Jauhkan saya bersama: Karena drive kimia terbatas dalam kemampuan untuk mengarahkan kita ke orbit dan tubuh duniawi lainnya, roket memiliki beberapa fase untuk menghilangkan bobot tangki saat mereka maju ke target mereka. Propelan dan Tankage mendominasi berat kendaraan ini – setidaknya dalam desain saat ini. Ada berapa fase dan bagaimana itu dibakar didefinisikan oleh pembuatnya.

Fase ketiga Falcon Heavy akan mirip dengan, tetapi lebih besar dari kacang Centaur dari United Launch Alliance (ULA), yang saat ini digunakan pada kendaraan peluncuran Atlas. Centaur beratnya kurang kering dari persentase dari total berat badan penuh daripada fase dan berat bagian atas lainnya adalah raja.

Centaur mengoptimalkan beratnya lebih baik daripada fase atas lainnya. Massa perangkat keras – kering, yaitu, yang berarti tanpa bahan bakar – adalah persentase lebih rendah dari kendaraan bermuatan penuh daripada kendaraan lain saat ini yang menggunakan hidrogen cair dan oksigen cair.

ULA dimiliki bersama oleh Boeing dan Lockheed dan telah menjadi penyedia peluncuran paling penting bagi militer selama bertahun -tahun. SpaceX dan ULA adalah pesaing besar – tetapi mereka dapat berkumpul untuk tahap ini, karena ULA adalah ahli dalam desain tangki ringan.

Dalam skenario empat peluncuran, pendarat akan mendahului kru ke bulan. Dua peluncuran pertama adalah fase injeksi bulan, diikuti oleh pendarat bulan. Kedua kendaraan ini akan masuk ke orbit bumi sebelum fase injeksi bulan akan mengirim tanah ke bulan. Dua peluncuran Falcon berikutnya akan membawa fase injeksi bulan kedua dan kemudian kru dalam modul kapsul/layanan mereka. Setelah dorongan yang sama dalam tahap injeksi bulan, mereka akan bertemu pendarat di bulan itu.

Sisa misi akan seperti misi Apollo -American di bulan, dan sekali lagi lompatan raksasa ke kemanusiaan.

Berdasarkan perkiraan SpaceX, biaya untuk keempat peluncuran ini akan berjumlah $ 600 juta. Dan itu untuk misi manusia; Misi kargo hanya akan mengambil dua peluncuran dan dapat menghasilkan 8 metrik ton ke permukaan bulan seharga $ 300 juta.

Untuk membawa astronot ke bulan, modul layanan seperti Apollo dan pendarat akan dibutuhkan. Program Orion NASA telah bekerja pada modul layanan, dan pendarat telah membuat kemajuan yang signifikan di NASA selama beberapa tahun terakhir. Program -program ini dapat berbagi banyak komponen drive yang sama saat dikembangkan bersama.

Habitat kru darat akan menjadi tantangan terbesar. Tetapi pengetahuan NASA tentang sistem pendukung manusia jangka panjang harus memberikan bagian ini dari proyek lompatan. Kebutuhannya adalah menjaga bobot modul lahan dan layanan di dalam kapasitas dorongan kota injeksi bulan. Studi menunjukkan bahwa itu benar -benar layak.

Modul Layanan dan Kendaraan Pendarat harus biaya lebih murah dari biaya kendaraan peluncuran $ 600 juta. Tambahkan manajemen, operasi, pelatihan astronot, dan sebagainya dan total biaya operasi per misi dapat turun di bawah $ 1,5 miliar – dengan target akhir bahkan $ 1 miliar per misi. Ini kurang dari setengah biaya misi Apollo, yang Anda harapkan dengan peningkatan besar dalam teknologi sejak 60 -an.

Ada opsi untuk lebih menurunkan biaya. Kendaraan pengangkat berat SpaceX menggunakan bahan bakar yang kurang optimal untuk fase kedua, untuk berbagi komponen lebih dari fase dan mengurangi biaya. Tetapi fase injeksi bulan harus menggunakan oksigen dan hidrogen untuk memaksimalkan bahan bakar. NASA dan SpaceX dapat mengevaluasi tahap injeksi bulan gabungan dan desain tahap kedua Falcon yang berbagi banyak komponen. Ini dapat meningkatkan kapasitas pengangkatan saat ini dan meninggalkan jumlah perkelahian yang dibutuhkan, menghemat lebih banyak uang.

Pendekatan ini memiliki kesempatan untuk mengirim orang ke bulan dalam dekade ini. Jika tidak, pasti di awal. Satelit kami mudah dalam jangkauan kami – dan untuk lebih sedikit dari yang Anda pikirkan.